ما هي حاسبة حجم الغاز المثالي؟
تحسب هذه الأداة الحجم الذي يشغله غاز مثالي اعتمادًا على قانون الغاز المثالي \(PV = nRT\)، بعد إعادة ترتيبه لإيجاد الحجم: \(V = nRT / P\). أدخِل كمية الغاز بالمول، ودرجة حرارته المطلقة بالكلفن، والضغط بوحدة الجو (atm)، فتعرض لك الحاسبة الحجم باللتر والمليلتر. تصلح الأداة لأي غاز يسلك سلوكًا مثاليًا، وهو تقريب جيد لمعظم الغازات الشائعة عند درجات الحرارة والضغوط المعتدلة.
طريقة الاستخدام
أدخِل ثلاث قيم: عدد المولات (n) من الغاز، ودرجة الحرارة (T) بالكلفن (أضِف 273.15 إلى القراءة بالدرجة المئوية)، والضغط (P) بوحدة الجو (1 atm ≈ 101.325 كيلوباسكال ≈ 760 ملم زئبق). تضرب الحاسبة قيمة \(n\) في ثابت الغازات \(R = 0.08206\) لتر·جو·مول⁻¹·كلفن⁻¹ في \(T\)، ثم تقسم الناتج على \(P\) للحصول على الحجم.
شرح المعادلة
يربط قانون الغاز المثالي بين المتغيرات الحالية الأربعة للغاز. وبحلِّ المعادلة لإيجاد الحجم نحصل على $$V = \frac{nRT}{P}$$ ولأن قيمة \(R\) معبَّر عنها بوحدة لتر·جو·مول⁻¹·كلفن⁻¹، يخرج الناتج مباشرة باللتر عندما تكون درجة الحرارة بالكلفن والضغط بالجو. والحفاظ على توافق الوحدات أمر جوهري؛ فاستخدام الدرجة المئوية أو الكيلوباسكال دون تحويل سيؤدي إلى نتائج خاطئة.
مثال محلول
أوجِد حجم مول واحد من الغاز عند 273.15 كلفن (0 °م) وضغط 1 جو. $$V = \frac{1 \times 0.08206 \times 273.15}{1} = 22.414 \text{ لترًا}$$ وهذا هو الحجم المولي المألوف لغاز مثالي عند درجة الحرارة والضغط القياسيين (STP).
الأسئلة الشائعة
أي وحدة لدرجة الحرارة أستخدم؟ الكلفن دائمًا. للتحويل من الدرجة المئوية أضِف 273.15.
لماذا يختلف ناتجي قليلًا عن بيانات الغازات الحقيقية؟ تنحرف الغازات الحقيقية عن السلوك المثالي عند الضغوط العالية أو درجات الحرارة المنخفضة؛ فقانون الغاز المثالي ليس إلا تقريبًا.
هل يمكنني الحصول على الحجم بالمليلتر؟ نعم، يعرض جدول النتائج الحجم محوَّلًا إلى المليلتر (1 لتر = 1000 مليلتر).
